王恰恰
中铁十七局集团第四工程有限公司 ?400000
摘要：经济的发展，社会的进步推动了我国综合国力的提升，也带动了隧道交通行业的发展，当前，随着交通建设的快速发展，隧道的修建越来越多。隧道开挖施工因受复杂地质条件的影响，一直是交通建设中的重点和难点问题，而隧道软弱围岩段开挖又是隧道施工的关键。因此，对隧道软弱围岩段开挖施工问题开展研究，为解决软弱围岩隧道开挖施工提供经验和技术借鉴，具有重要的工程价值和社会价值。基于此，本文主要对复杂软弱围岩隧道施工技术做论述，性情如下。
关键词：复杂软弱围岩;隧道;施工技术
引言
软弱隧道普遍存在变形快、应力分布复杂、围岩不稳定的现象，各种施工活动都引起施工卸载作用，对周围土体与邻近建筑物产生不同程度的扰动影响，甚至出现环境公害。如何更高效地控制软弱隧道变形发展是软弱隧道安全施工的核心内容之一。
1软弱围岩对隧道开挖施工的不利因素
首先是隧道存在局部软弱夹层。隧道开挖施工中发现，在隧道开挖方向存在连续贯通的软弱破碎带，开挖施工时局部单侧出现严重滑坍塌，使得隧道初期支护受力不均，拱脚出现坍方，局部出现压裂，大大增加了施工处治难度。其次是隧道存在极度软弱围岩。隧道开挖施工中发现，隧道软弱围岩段存在遇水易软化、手捏可成粉状、有滑腻感、节理面光滑、薄层状、灰黑色的泥钙质千枚岩，造成初期支护受到软弱围岩松散体产生的巨大压力、不均匀岩质造成的不均匀受力，使得间距较大的初期支护钢支撑出现弯折、内移，造成初期支护侵限。此外，因边墙为10m高的曲墙，高度大，在拱脚、边墙部位均会有不同程度的变形产生。
2复杂软弱围岩隧道施工技术
2.1质量控制技术
（1）铣挖机每次开挖前，在隧道已完成初期支护端头安设若干红外线激光仪，利用全站仪使得激光射线与开挖轮廓平行，让激光射到开挖工作面处，以此用来指导掘进机开挖作业。（2）隧道作业面的中线以及高程需要严格遵守给出的设计方案。检验数量：每一开挖循环检查一次。检验方法：采用仪器测量。（3）把控超欠挖量。检验数量：每一开挖循环检查一次。检验方法：施工过程中可以采用测量仪器来监控隧道断面，并且将所获取的断面信息与设计方案进行比较。（4）洞身开挖中，需要在作业后仔细地观察开挖后的围岩地质信息，包括有地层信息、岩性信息、结构面信息、水文信息等等。检验数量：每一开挖循环检查一次。检验方法：进行现场的勘察以及文字描述。（5）隧洞底部在开挖之后应马上获取地质信息，以保障施工科学、合理。如需遇到特殊情况需要加固时，应尽量满足原有的设计方案。检验数量：每处检查一次。检验方法：施工单位进行地质描述。
2.2加强隧道施工监测
为控制隧道软弱围岩段施工安全，对隧道软弱围岩段加强施工监测。隧道开挖并完成锚杆打设后，进行监控点布设和测量。隧道每个监测断面布设5个监控点，分别为拱顶、起拱线上1．2m两侧、起拱线下1．25m位置两侧。施工中监测发现，该隧道软弱围岩段拱顶监测收敛值一般为60～80mm，起拱线上收敛值一般为100～130mm，起拱线上收敛值一般为100～140mm，局部弱围岩段长时间不能达到稳定，对初期支护采取进一步加强处理后才趋于稳定。隧道软弱围岩段开挖施工中通过加强围岩监测，保证了软弱围岩段隧道支护的稳定，避免了坍方的发生。
2.3遵循支护设计和选用原则
隧道依据新奥法（不良地质段调整为新意法）原理进行设计，但所有设计图纸都需经过工程监理方的认可和批准。
具体施工图按照围岩不同等级将隧道划分为若干段落，针对不同段落分别提供从弱到强的多种支护类型。具体施工中某个里程最终采用何种支护类型，要由施工方技术人员根据现场掌子面实际地质状况（超前地质预报、围岩地质素描、监控量测数据）判断出围岩等级，提出拟采取的支护类型，再经监理工程师审批后方可采用。体现了“设计原理及过程论证”的原则，强调了现场工程师的作用，使得支护类型的选用能够更加符合现场实际情况。
2.4明确围岩级别
为分析不同围岩条件下隧道开挖对掌子面稳定性的影响，现取Ⅱ，Ⅲ，Ⅳ和Ⅴ级围岩4种工况处于地下水饱和状态下进行分析。隧道围岩级别越大，隧道四周单元塑性变形发展范围越广，且均呈闭合成环状，尤其是隧道两侧腰部塑性变形要比竖直方向要大，分布范围更广，发展速度要比其他关键部位相对较快。当围岩处于Ⅱ，Ⅲ和Ⅳ级别时，隧道各关键部位的竖向、水平位移相对变化不大，位移增加量相对较小，但当处于Ⅴ级围岩状态下时，隧道各关键部位竖向、水平位移突然增大，这主要是由于Ⅴ级围岩岩体破碎，整体性差，孔隙率大，尤其有地下水的影响，因此，位移变化显著。隧道拱腰部位水平位移对围岩级别的变化最为敏感，工况1条件下拱腰处水平位移仅为0.46mm，而工况4条件下水平位移增大至11.12mm，增大了24.17倍。围岩竖向位移受围岩级别影响的部位由大到小分别是拱顶处、拱肩处、拱底处、拱腰处、拱脚处。
2.5洞身开挖
在隧道进洞过程中采用在大管棚中增设小导管对围岩进行组合加固，提高进洞时隧道围岩的稳定性。主要控制要点包括以下几方面：（1）中要控制各台阶高度防止发生事故。在上台阶开挖过程中一般控制台阶高度为3.5m，中台阶的高度要控制在3.0m以下，下台阶高度约为2.0m。（2）要对每循环开挖长度进行控制来保证周边围岩的稳定性，一次开挖长度不易过长，防止周边初期支护结构变形导致发生事故。（3）身开挖过程中要保证初期支护结构尽快封闭成环形成稳定结构能尽快支撑上部结构的围岩压力，并及时施作仰拱和仰拱回填，保证初期支护结构的整体性。（4）洞身开挖过程中要注意安全距离的控制，防止隧道变形过大或发生安全事故。
2.6施工遵循技术原理
在边仰坡采用机械与松动爆破组合开挖，边仰坡设置预制装配式排截水沟提高截水沟施工速度。采用定型化模板支模浇筑技术进行施工，侧模采用定位卡具进行固定，提高套拱的整体平顺性。隧道洞口通过采用框格客土植草防护进行处理，提高隧道洞口整体稳定性，减少水土流失和水流对洞口的冲刷。
结语
现阶段我国隧道支护施工，从施工理念和实施方式看，隧道修建仍普遍以新奥法为主，新奥法在普通地质条件下经济有效，但使用较多的台阶法施工使其受力过程变得复杂，且围岩暴露时间长，很难适用于地质复杂的段落。隧道软弱围岩段开挖施工时，应充分考虑软弱围岩对开挖施工造成影响的不利因素，针对这些不利因素，提出有针对性的处理措施;并在开挖施工中，采取有效的施工监测措施，以保证软弱围岩段开挖施工安全与质量。
参考文献
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